智能圖像選礦機安裝優(yōu)化設計

羅偉英

(江西大吉山鎢業(yè)有限公司，江西 全南 341801)

工程設備

智能圖像選礦機安裝優(yōu)化設計

羅偉英

(江西大吉山鎢業(yè)有限公司，江西 全南 341801)

介紹了智能圖像選礦機的工作原理。為確保智能圖像選礦機的持續(xù)運行且不影響生產(chǎn)，對智能圖像選礦機的安裝位置和進礦方式進行了分析，確定可行的智能圖像選礦機安裝方案。智能圖像選礦機應用后表明：不僅能提高手選皮帶的處理量，減輕勞動強度；還能降低手選下限粒度，提高廢石選出率，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。

智能圖像選礦機； 安裝方案； 生產(chǎn)應用

1 前言

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，各行各業(yè)都應用智能設備以代替密集型重體力勞動。鎢礦山選礦廠粗選預先丟廢用智能圖像選礦機部分替代人工手選，智能圖像選礦機的應用極大地推動了鎢礦山企業(yè)的減員和提質(zhì)增效；智能圖像選礦機替代人工分選原礦工藝是老礦山向數(shù)字化礦山邁進的重大成果，是密集型重體力勞動的解放，符合《國家安全監(jiān)管總局關(guān)于開展“機器換人、自動化減人”科技強安專項行動的通知》(安監(jiān)總科技(2015)63號)生產(chǎn)安全發(fā)展的趨勢。項目的實施對同類礦山的推廣應用具有十分重大的意義[1]。

2 智能圖像選礦機試驗

AWS100- C2S1型智能圖像選礦機是一款專門為鎢礦山原礦初選設計制造的先進設備。設備采用的智能圖像處理識別器是集光、機、電、氣、磁于一體的高科技產(chǎn)品，具有智能識別礦石的功能。該設備可以把含有黑鎢的礦石甄別出來，精確地分選原礦，擴大粗選粒級范圍，提前拋廢。為企業(yè)降低重選成本，達到更高的利用率，節(jié)約能源。

試驗主要是研究智能圖像選礦機分選后礦石中廢石的占有率和廢石中礦石的占有率。

試驗設備為智能圖像選礦機試驗機。試驗用原料為大吉山鎢業(yè)+40～-65mm、+16～-40mm粒級原礦石。

試驗流程為原礦石通過智能圖像選礦機，分選出礦石和廢石。

2.1 試驗過程

智能圖像選礦機是采用圖像識別原理對原礦石區(qū)分后進行分選的設備。首先，大量的原礦石通過振動給料的方式均勻且快速地從相機拍攝區(qū)域的上方自由落下，高速相機對所有經(jīng)過拍攝區(qū)域的原礦石進行拍照，然后通過圖像處理軟件區(qū)分礦石和廢石，當原礦石下落經(jīng)過智能圖像選礦機噴射區(qū)域時，圖像處理軟件區(qū)分出的礦石被高速氣流擊中，進入礦石分料倉，從而實現(xiàn)礦石快速地分選。

2.2 試驗結(jié)果

+40～-65mm原礦石的分選效果:礦石中廢石的占有率為8%；廢石中礦石的占有率為4.14%。

+16～-40mm原礦石的分選效果: 礦石中廢石的占有率為10%；廢石中礦石的占有率為3.2%。

3 優(yōu)化設計

3.1 安裝方案

大吉山鎢業(yè)選礦廠的廠房為階梯式，手選廠房配置如圖1。智能圖像選礦機外形尺寸2 338mm×1 670mm×1 569mm，進礦斗距智能圖像選礦機底985mm。由于智能圖像選礦機不能識別高品位鎢礦石、硫化礦、麻板鎢,分選后的廢石中含有不能識別的礦石還需要人工手選。

圖1 +40～-65mm手選廠房斷面配置圖

方案Ⅰ：安裝在礦石皮帶平臺,即+40～-65mm手選皮帶頭輪下、礦石皮帶上方；智能圖像選礦機分選后的礦石進入礦石皮帶，廢石進入廢石皮帶。安裝工作量：①由于此處沒有起重設施，梁距礦石皮帶平臺3.2m，且智能圖像選礦機安裝位置距皮帶廊頂部橫梁只有5cm活動空間。因此，安裝智能圖像選礦機要拆開吊運、安裝，給安裝工作增加難度、維修帶來不便；②需拆除原+40～-65mm手選皮帶廢石進入廢石皮帶的設施；③在此位置安裝需搭建智能圖像選礦機安裝平臺和操作平臺，增加安裝工作量；④此設計方案中下礦斗緊貼皮帶邊沿的坡度只有28°～32°，達不到選礦技術(shù)要求，造成堵礦影響正常生產(chǎn)。為保證正常生產(chǎn)，礦石皮帶必須在此位置降低40cm。由于礦石皮帶頭輪無法降低高度，改成∪型皮帶無法運轉(zhuǎn)，因此，礦石皮帶要由一條變2條。此工作必須在粗選工段全面停產(chǎn)的情況下才能進行，只有利用年檢時才能安裝，而且工期緊；⑤智能圖像選礦機的廢石進入廢石皮帶手選，由于廢石皮帶運轉(zhuǎn)速度快(1.07m/s)，廢石中塊鎢、麻板石、硫化礦等高品位礦石容易跑尾。因此，必須在廢石皮帶上方增加一條頭尾輪中心距15m長手選皮帶和操作平臺(廢石皮帶尾輪有10m長的上坡段)；同時需要增加提升裝置將高品位礦石從廢石皮帶平臺吊運到礦石皮帶。

方案Ⅱ：安裝在+40～-65mm手選皮帶平臺、頭輪前。智能圖像選礦機分選后的礦石進入礦石皮帶，廢石進入礦石皮帶上方新增頭尾輪中心距8.4m長的手選皮帶。安裝工作量：①在+40～-65mm手選皮帶頭輪下方、礦石皮帶上方增加一條頭尾輪中心距8.4m與礦石皮帶平行反向運行1m寬、轉(zhuǎn)速0.4m/s的手選皮帶和操作平臺；②整理+40～-65mm手選皮帶頭輪前的地面；③將+40～-65mm手選皮帶頭輪提高；④安裝智能圖像選礦機。

3.2 安裝方案比較

2017年生產(chǎn)任務緊(生產(chǎn)任務由2 620t調(diào)整為3 080t),智能圖像選礦機的安裝和使用不能影響生產(chǎn)；當設備出現(xiàn)故障時，廠家技術(shù)人員需要4h內(nèi)才能到現(xiàn)場。方案對比見表1。

表1 智能圖像選礦機安裝方案比較

根據(jù)上述方案的優(yōu)缺點比較，在滿足大吉山鎢業(yè)生產(chǎn)要求下，結(jié)合智能圖像選礦機的維修必須廠家技術(shù)人員才能修的現(xiàn)狀，確定大吉山鎢業(yè)選礦廠在粗選+40～-65mm手選皮帶平臺、頭輪前安裝智能圖像選礦機(方案Ⅱ)為佳。

4 智能圖像選礦機安裝后效果

安裝前大吉山鎢業(yè)+40～-65mm手選皮帶9人/班(兩班18人)，皮帶處理能力為24t/h；-40～+35mm手選皮帶9人/班(兩班18人)，皮帶處理能力為10t/h。

智能圖像選礦機安裝后分選效果見表2。

表2 智能圖像選礦機分選效果

(1)上述測定表明：①智能圖像選礦機的處理能力可達到40t/h以上，也就是說可將-40～+35mm皮帶的原礦石合并到+40～-65mm皮帶處理，減少手選勞動力11人/班(兩班22人)(兩條皮帶并一條皮帶只需7人手選)；也可將-33mm的原礦石調(diào)節(jié)到手選皮帶上手選，提高廢石選出率，直接或間接降低選礦生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益；②經(jīng)過智能圖像選礦機分選后的礦石選出率在96.45%～98.85%，廢石丟棄率在82.04%～93.01%；③原礦中礦石占有率越低, 智能圖像選礦機分選效果越差；處理量越低，智能圖像選礦機分選效果越差。

(2)緩解了企業(yè)勞動力緊張的局勢。

(3)有利于控制損失在尾礦中的金屬量，減輕工人勞動強度。

5 結(jié)語

智能圖像選礦機在鎢礦山的應用，不僅能夠減少繁重的體力勞動力、減輕勞動強度，還能降低手選下限粒度，提高廢石選出率，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。實現(xiàn)鎢礦山選礦廠粗選預先分選礦石 “機器換人”，是一項利國利民的重大科技成果。

[1] 劉烈文.智能圖像選礦機在黑鎢礦山預選中的應用[OL].百度文庫，2016- 08- 21.

Optimum design and installation of intelligent image concentrator

This paper introduced the working principle of intelligent image concentrator. In order to guarantee the intelligent image concentrator continuous working and not affecting the normal production, the installation site and ore feeding way of intelligent image concentrator was analyzed, and the feasible installation scheme was determined. The application showed that the intelligent image concentrator can not only increase the throughput of hand-picking belt, reduce labor intensity and lower the hand-picking particle size limit, but also improve the waste pick-out rate and promote enterprise economic benefit.

intelligent image concentrator; installation scheme; production application

TD461

A

2017-07-21

羅偉英(1966-)，女，廣東興寧人，選礦工程師，主要從事鎢選礦工藝與設備的研究與應用工作。